在日本產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展過程中，無論從經濟方面還是從環(huán)保方面來看，低碳化是唯一的選擇。實現低碳化的選擇之一就是構建不依賴化石燃料的產業(yè)體系。作為減少二氧化碳（CO2）排放的方式之一，日本提出了碳循環(huán)利用的能源體系。作為碳循環(huán)利用的能源體系應用的第一備選領域是煉鐵工序，為此提出了采用碳循環(huán)能源體系的碳循環(huán)利用煉鐵技術。碳循環(huán)利用煉鐵技術就是把煉鐵工序排出的CO2再生為一氧化碳（CO）和碳等進行循環(huán)再利用，從根本上減少煉鐵的碳排放量。
為實現這一目標，日本碳循環(huán)煉鐵研究會研究了將碳循環(huán)利用的能源體系和煉鐵工藝相結合的碳循環(huán)利用煉鐵技術應用的可能性。CO2的分解和循環(huán)碳能源材料的再生是很重要的。作為循環(huán)碳能源材料，從能源密度高低的情況來看，首選的是CO，第二是純碳。在研究了CO的碳循環(huán)方法后，可知CO2在高溫電解反應下可以分離出CO和CO2，它作為一種工藝是容易利用的。在一次能源中，高溫氣冷堆產生的能量大、輸出的穩(wěn)定性好，是備選的裝置。對采用高溫電解槽電解CO2的方法進行了實驗后，發(fā)現了實施碳循環(huán)煉鐵技術的可能性。
另外，碳循環(huán)煉鐵技術應用于豎爐的結果表明，通過碳循環(huán)可減少化石燃料的消耗量和CO2的排放量。在可能采用預還原的情況下，如果金屬化率為70%，節(jié)約的化石燃料會超過14～30%。
碳循環(huán)利用煉鐵技術是將煉鐵技術和高溫氣冷堆技術融合的日本所擁有的世界領先的技術，它將成為主導世界煉鐵的工藝之一。